Инфологические проектирование системы

База данных представляет собой некоторую целевую модель предметной области. В БД (базах данных) находят отражение факты о предметной области, которые лежат в сфере интересов пользователей автоматизированной системы.

Проектирование БД начинается с предварительной структуризации предметной области. Объекты реального мира классифицируются, фиксируется их совокупность, подлежащая отображению в БД; для объекта каждого типа определяется совокупность свойств, посредством которых они будут описываться в БД; фиксируются виды отношений (взаимосвязей) между объектами. Затем решается вопрос о том, какая информация об этих объектах должна быть представлена в базе, и как это сделать с помощью данных [12].

Идея установления соответствия между состоянием предметной области, его восприятием и представлением в БД лежит в основе так называемого инфологического подхода к проектированию информационных систем.

Сущность — любой различимый объект (объект, который мы можем отличить от другого), информацию о котором необходимо хранить в базе данных. Для идентификации конкретных экземпляров сущностей в некотором типе сущности при ее описании используются специальные атрибуты, играющие роль идентификатора. Это может быть один или несколько атрибутов, значения которых позволяют однозначно отличать один экземпляр сущности от другого [13].

Атрибут — поименованная характеристика сущности. Его наименование должно быть уникальным для конкретного типа сущности, но может быть одинаковым для различного типа сущностей. Атрибуты используются для определения того, какая информация должна быть собрана о сущности. Здесь также существует различие между типом и экземпляром. Однако каждому экземпляру сущности присваивается только одно значение атрибута [13].

Ключ — минимальный набор атрибутов, по значениям которых можно однозначно найти требуемый экземпляр сущности. Минимальность означает, что исключение из набора любого атрибута не позволяет однозначно идентифицировать сущность [13].

Модель «сущность-связь» является неформальной моделью предметной области и используется на этапе инфологического проектирования БД. Существует несколько подходов к построению этой модели, однако общим для всех является использование трех основных конструктивных элементов для представления составляющих предметной области — сущности, атрибута, и связи. Информация о проекте суммируется с использованием графических диаграмм [14].

Современные CASE-средства охватывают обширную область поддержки многочисленных технологий проектирования информационных систем: от простых средств анализа и документирования до полномасштабных средств автоматизации, покрывающих весь жизненный цикл программного обеспечения.

Наиболее трудоемкими этапами разработки информационных систем являются этапы анализа и проектирования, в процессе которых CASE-средства обеспечивают качество принимаемых технических решений и подготовку проектной документации. При этом большую роль играют методы визуального представления информации. Это предполагает построение структурных или иных диаграмм в реальном масштабе времени, использование многообразной цветовой палитры, сквозную проверку синтаксических правил. Графические средства моделирования предметной области позволяют разработчикам в наглядном виде изучать существующую информационную систему, перестраивать ее в соответствии с поставленными целями и имеющимися ограничениями [15].

Среди таких пакетов — Rational Rose, Together Control Center, BPWin, ERWin, Model Mart, Silverrun Business Process Modeller, Process Analyst.

Для инфологического проектирования базы данных было выбрано CASE_средство Computer Associates ERwin 4.0.

Создание модели данных, как правило, начинается с создания логической модели. После описания логической модели, проектировщик может выбрать необходимую СУБД (систему управления базами данных) и ERwin автоматически создаст соответствующую физическую модель. На основе физической модели ERwin может сгенерировать системный каталог СУБД или соответствующий SQL-скрипт. Этот процесс называется прямым проектированием (Forward Engineering). Тем самым достигается масштабируемость — создав одну логическую модель данных, можно сгенерировать физические модели под любую поддерживаемую ERwin СУБД. С другой стороны, ERwin способен по содержимому системного каталога или SQL-скрипту воссоздать и физическую, и логическую модель данных (Reverse Engineering). На основе полученной логической модели данных можно сгенерировать физическую модель для другой СУБД и затем сгенерировать ее системный каталог [14].

В проектируемой модели использовалась логико-физическая модель, описанная далее.